JP5467111B2 - 活性化エステルを調製する方法 - Google Patents

Description

本発明は、式（Ｉ）の活性化エステルの調製に関する。

式中、Ｒは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル基であり、Ａｌｋは、（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキレン基である。これらの活性化エステルは、共役体、即ち生物学的に活性な化学化合物、例えば細胞毒性化合物が共有結合によって結合した抗体の調製に使用することができる。共役体化学に関するさらなる詳細は、例えばＢｉｒｃｈ ａｎｄ Ｌｅｎｎｏｘ， Ｍｏｎｏｃｌｏｎａｌ Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈａｐ．４，Ｗｉｌｅｙ−Ｌｉｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｎ．Ｙ．（１９９５）に見出される。

ＷＯ２００４／０１６８０１には、ニトロスクシンイミドユニットを含む活性化エステルが記載されている。図１から６に記載されるこれらの化合物の調製は、本発明に想定されるものより困難な反応に基づく。

Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．２００６，４９（１４），４３９２−４４０８には、本発明に想定されるものより困難な反応によって、スキーム６での、活性化エステル、特にＮ−スクシンイミジル−［４−メチル−４−（メチルジチオ）］ペンタノアートの調製が記載されている。

Ｌａｎｇｍｕｉｒ ２０００，１６（１），８１−８６には、スキーム１において、対応する酸とＮ−ヒドロキシスクシンイミドとのカップリングにより、スクシンイミジル−３−（２−ピリジルジチオ）ブチラート（ＳＰＤＢ）の調製が記載されている。

ＵＳ６４０７２６３、ＵＳ５８７２２６１、ＵＳ５８９２０５７およびＵＳ５９４２６２８には、活性化エステルおよびこれらの調製方法が記載されている。

Ｃａｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．１９８２，６０，９７６には、アセトン中、ジシクロヘキシルアミンとＮ−ヒドロキシスクシンイミドとの反応によって、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドのジシクロヘキシルアミン塩（Ｐ_２）の調製が記載されている。この化合物はＣＡＳ番号８２９１１−７２−６を有する。

Ｃａｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．１９８６，６４（１１），２０９７−２１０２；Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１ １９８５，４，７６５−８；Ｂｕｌｌ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｊｐｎ １９８６，５９（８），２５０５−８；Ｃｏｌｌ．Ｃｚｅｃｈ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．１９８５，５０（１２），２９２５−２９３６には、ジスクシンイミジルカルボナートは使用しない、ジシクロヘキシルアミン塩からスクシンイミドエステルの調製が記載されている。

Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ １９７９，４９，４７４５−４７４６には、ＤＳＣおよび合成におけるこの価値が記載されている（スキーム２を参照のこと）。

Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．１９７８，１７３，７２３−７３７には、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドおよびジシクロヘキシルカルボジイミドの存在下で活性化エステルの調製が記載されている。

ＪＡＣＳ２００３，１２５（３０），８９９４−８９９５は、技術背景の一部である。

国際公開第２００４／０１６８０１号 米国特許第６４０７２６３号明細書 米国特許第５８７２２６１号明細書 米国特許第５８９２０５７号明細書 米国特許第５９４２６２８号明細書

Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．２００６，４９（１４），４３９２−４４０８ Ｌａｎｇｍｕｉｒ ２０００，１６（１），８１−８６ Ｃａｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．１９８２，６０，９７６ Ｃａｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．１９８６，６４（１１），２０９７−２１０２ Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１ １９８５，４，７６５−８ Ｂｕｌｌ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｊｐｎ １９８６，５９（８），２５０５−８ Ｃｏｌｌ．Ｃｚｅｃｈ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．１９８５，５０（１２），２９２５−２９３６ Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ １９７９，４９，４７４５−４７４６ Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．１９７８，１７３，７２３−７３７ ＪＡＣＳ２００３，１２５（３０），８９９４−８９９５

本発明は、式（Ｉ）の活性化エステルの調製方法に関する：

式中、Ｒは線状または分岐状（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル基であり、Ａｌｋは、線状または分岐状（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキレン基であり、この方法は、溶媒中、ジシクロヘキシルアミン塩Ｐ_１と：

ジスクシンイミジルカルボナート（ＤＳＣ）との反応で構成され、溶媒中でＮ−ヒドロキシスクシンイミドのジシクロヘキシルアミン塩Ｐ_２が沈殿する。

本発明はまた、次式Ｐ_１の生成物

より詳細には次式の生成物：

に関する。

定義
・アルキル基：アルカンから水素原子を取り除くことによって得られる線状または分岐状の飽和脂肪族炭化水素系基。特に次の基を挙げることができる：メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、２−メチルブチル、２−メチルペンチルおよび１−メチルペンチル；
・アルキレン基：アルカンから２個の水素原子を取り除くことによって得られる二価の基。特に次の基を挙げることができる：メチレン（−ＣＨ_２−）、エチレン（−ＣＨ_２ＣＨ_２−）、ｎ−プロピレン（−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−）およびブチレン（−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−）；
・シクロアルキル基：環状構造に関与する３から１０個の炭素原子を含有する環状アルキル基。特に次の基を挙げることができる：シクロプロピル、シクロペンチルおよびシクロヘキシル；
・アリール基：６から１０個の炭素原子を含有する芳香族基。特に次の基を挙げることができる：フェニル、ナフチル、インデニルおよびフルオレニル；
・ヘテロアリール基：環を形成する原子として、Ｏ、ＳまたはＮから選択される１個以上のヘテロ原子を含む５から１０員環の芳香族基；
・ヘテロシクロアルキル基：同様に、環を形成する原子として、Ｎ、ＯまたはＳから選択される１個以上のヘテロ原子を含む、上記で定義されたようなシクロアルキル基。

調製は、溶媒中、ジシクロヘキシルアミン塩Ｐ_１およびジスクシンイミジルカルボナート（ＤＳＣ）の反応に基づき、ここでＮ−ヒドロキシスクシンイミドのジシクロヘキシルアミン塩Ｐ_２が沈殿する（スキーム１）。

Ｒは：
・（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル基：例えば任意に分岐している、メチル、エチル、プロピル、ブチルまたはペンチル基；
・（Ｃ_３−Ｃ_７）シクロアルキル基：例えばシクロプロピル基；
・アリール基：例えばフェニル基；
・ヘテロアリール基：例えば２−ピリジニル基：

・ヘテロシクロアルキル基：例えばピペリジニル基。

Ａｌｋは、任意に分岐している、（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキレン基、例えばプロピレン、ブチレンまたはペンチレン基である。より詳細には、Ａｌｋは（ＣＨ_２）_ｎであり、ｎは１から６の範囲の整数を示す。

ジシクロヘキシルアミンの機能は、反応を促進すること、および放出されるＮ−ヒドロキシスクシンイミドを不溶性にすることである。この反応は、次の利点を有する：
・実施の容易性：簡便な接触、加熱なし、遅く制御されたＣＯ_２の放出；
・化合物Ｐ_１がカルボキシラート形態であるので、反応を活性化するために付加塩の添加を必要としない；
・放出される化合物Ｐ_２は、使用される溶媒に対してごく僅かな溶解性を有し、沈殿する。そのため、Ｐ_２の大部分は、簡便な機械的分離、例えばろ過によって容易に除去できる；
・この反応により、良好な収率および良好な純度を有する活性化エステルを容易に得ることができる。

Ｐ_２は、ジシクロヘキシルアミンを用いて対応する酸の中和によって調製される。ＤＳＣは、市販の製品である。

溶媒は、ケトンが有利であり、このタイプの反応に通常必要な溶媒（ジクロロメタンまたはジメチルホルムアミド）よりも毒物的な問題が少ない。ケトンは、例えばアセトンまたはメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）であってもよい。ＭＩＢＫは、水混和性であるため（２０℃で１．５５％ｗ／ｗ）、生成物の水性洗浄を可能にするので、残留Ｐ_２の除去を促進するという理由から好ましい。ＭＩＢＫは、また、共沸蒸留による残留水の除去を可能にする。最後に、ＭＩＢＫは、化合物Ｐ_２およびＰ_１ならびにＤＳＣのためではなく、活性化エステルのための良好な溶媒であり、Ｐ_１とＤＳＣとの遅く制御された反応を可能にする：故に反応体は、最初にこれら全体を混合させることができ、安全性の観点からの問題を生じない（未制御のＣＯ_２放出を伴う迅速な反応がない。）。

反応は、周囲温度（約２０℃）にて行われる。Ｐ_２は、特定の溶媒中で自発的に沈殿し得る。Ｐ_２の沈殿を促進するために、Ｐ_１およびＤＳＣが反応した後で、反応混合物を冷却することができる（例えば、０℃に近い温度まで）。

この反応により、特に、対応する酸の塩から、次の活性化エステル、即ち以下のものを調製できる：Ｎ−スクシンイミジル−３−（２−ピリジニルジチオ）プロピオナート（ＳＰＤＰ）、Ｎ−スクシンイミジル−３−（２−ピリジルジチオ）ブチラート（ＳＰＤＢ）またはＮ−スクシンイミジル−［４−メチル−４−（メチルジチオ）］ペンタノアート：

（実施例１）
Ｎ−スクシンイミジル−［４−メチル−４−（メチルジチオ）］ペンタノアートの調製
反応は次の通りである：

４−メチル−４−（メチルジチオ）ペンタン酸のジシクロヘキシルアミン塩（２３ｇ）およびＤＳＣ（１８．２ｇ、１．１当量）のＭＩＢＫ１６１ｍｌ中の懸濁液を、約２０℃で５時間撹拌する。次いで懸濁液を約０℃まで冷却し、この温度で１時間撹拌し、次いでろ過する。

固体を２×２３ｍｌのＭＩＢＫで洗浄する。有機相を合わせ、２×５８ｍｌのＨＣｌ６Ｎ水溶液、次いで９２ｍｌの脱塩水で洗浄する。次いで、有機相を減圧下で濃縮して乾燥させる。得られた固体を、ジクロロメタン（ＤＣＭ）２３０ｍｌ中に溶解させ、得られた溶液をシリカ４６ｇで処理し、１０分間撹拌し、次いでシリカをろ過し、２×６９ｍｌのＤＣＭで洗浄する。この操作を２回繰り返す。次いで有機相を、約半分の体積まで濃縮し、次いで約２０℃にて、ｎ−ヘプタン３９１ｍｌを約３０分で添加する。得られた白色懸濁液を、この温度で約１時間撹拌し、約１時間かけて約−１０℃まで冷却し、次いでこの温度にて約１時間撹拌する。次いで固体をろ過し、２×２３ｍｌのｎ−ヘプタンで洗浄し、約−１０℃まで冷却し、次いで減圧下で４０℃にて１５時間乾燥する。４−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジル−［４−メチル−４−（メチルジチオ）］ペンタノアートを、収率７０．６％で単離する。ＨＰＬＣによって決定されるこの純度は、９９．６５％である（溶媒を除く）。

（実施例２）
Ｎ−スクシンイミジル−３−（２−ピリジルジチオ）ブチラート（ＳＰＤＢ）の調製
反応は次の通りである：

ジシクロヘキシルアミン塩（４０ｇ、１当量）およびＤＳＣ（２８．７ｇ、１．１当量）を、ＭＩＢＫ２８０ｍｌに懸濁させる。混合物を２０±３℃で４時間撹拌する。懸濁液を０±３℃に冷却し、この温度で３０分間放置し、ろ過し、得られた固体を、氷冷ＭＩＢＫ（１２０ｍｌ）で洗浄する。母液を水（３×１７６ｍｌ）で洗浄し、ＭＩＢＫの量が≦２．５％になるまで、５０℃の浴を有するロータリーエバポレーターにて減圧下でエバポレートし、乾燥する。粗ＳＰＤＢを黄色オイルの形態で得る。

次いでＳＰＤＢ（３２．５ｇ）を、エタノール（４５５ｍｌ）中、３５±２℃で溶解させる。得られた溶液を１８±２℃まで冷却する：純粋なＳＰＤＢが結晶化し始める。ｎ−ヘプタン９０ｍｌを１０分かけて添加し、結晶化を高める。混合物を０±３℃まで冷却し、ｎ−ヘプタン８２０ｍｌを２０分かけて添加する。混合物を０±３℃で１時間撹拌する。純粋なＳＰＤＢをろ過により単離し、２×９０ｍｌの氷冷ｎ−ヘプタンで洗浄し、オーブン（３０℃、５０ｍＢａｒ）中で乾燥する。収率：８４．８％、ＨＰＬＣ純度：９８．７％。

Claims (11)

1. 式（Ｉ）の活性化エステルの調製方法であって：
   

   

   式中、Ｒは線状または分岐状（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル基であり、ならびにＡｌｋは、線状または分岐状（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキレン基であり、
   前記方法が、溶媒中、ジシクロヘキシルアミン塩Ｐ_１と：
   

   

   ジスクシンイミジルカルボナート（ＤＳＣ）との反応で構成され、溶媒中でＮ−ヒドロキシスクシンイミドのジシクロヘキシルアミン塩Ｐ_２が沈殿する、方法。
   

   
2. Ｒが、任意に分岐している、メチル、エチル、プロピル、ブチルまたはペンチル基、または２−ピリジニル基である、請求項１に記載の方法。
3. Ａｌｋが、任意に分岐している、プロピレン、ブチレンまたはペンチレン基である、請求項１または２に記載の方法。
4. Ａｌｋが、（ＣＨ_２）_ｎであり、ｎが１から６の範囲の整数を示す、請求項１または２に記載の方法。
5. 反応がケトン中で行われる、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. ケトンがＭＩＢＫである、請求項５に記載の方法。
7. Ｐ_１およびＤＳＣが反応した後、Ｐ_２の沈殿を促進するために反応混合物を冷却する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. Ｐ_２が機械的分離によって除去される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 機械的分離がろ過である、請求項８に記載の方法。
10. 式Ｐ_１の生成物：
    

    

    （式中、ＲおよびＡｌｋは、請求項１から４のいずれか一項に記載の通りである。）。
11. 式
    

    

    

    の、請求項１０に記載の生成物。